岩土工程的基坑边坡失稳及加固施工探讨

岩土工程的基坑边坡失稳及加固施工探讨

刘航军

杭州市勘测设计研究院有限公司  杭州市 310000

摘要：鉴于目前国内岩土工程建设的高要求，以及某些地区的地质地貌条件较为复杂，保证岩土工程的基坑边坡稳定性是工程建设的重要基础，为进一步强化岩土工程施工中基坑边坡的稳固性，该文将以岩土工程基坑支护特点入手，深入分析基坑边坡失稳的各种成因，并针对目前较为普遍的基坑边坡加固技术进行探讨。

关键词：岩土工程；基坑边坡失稳；原因；加固处理技术

基坑边坡稳定性是工程建设中的一个主要问题，因为一般的工程工程量都很大，并且整个边坡的规模都很大，如果在某个地区发生滑坡，很可能会造成严重的安全事故。目前，国内已广泛应用于岩土工程中的边坡加固，但在工程建设中，经常会出现一些不稳定现象。目前，深基坑工程中的岩土工程比重逐年递增，在软土地区出现岩土工程的可能性也越来越大。由于土体的变形、强度、渗透等三个方面的关系十分密切，因此，在当前的岩土工程日益复杂的情况下，要想将边坡的稳定性降到最低，就必须对其进行分析。

1.岩土工程基坑支护特点

基坑支护与加固工作具有明显的地域特征，在进行基坑开挖前，应根据有关区域的地质、水文条件，确保在充分了解当地的地质、水文资料的前提下，进行工程设计和开挖。此外，基坑支护存在着许多不确定因素，在施工过程中，各种内外环境的综合影响会对边坡的稳定性产生一定的影响，而且岩土工程的工期一般都比较长，在连续的施工中，会受到各种不利因素的影响，从而影响到边坡的稳定性。同时，由于基坑支护是一个完整的工程，在整个支护结构中，各个点的受力都是比较均衡的，一旦有一个部位的应力发生改变，整个支护体系就会同时受到应力的影响。因此，在基坑开挖时，应充分考虑到整个基坑的施工要求，并根据不同地区的具体情况进行设计。

2.岩土工程基坑边坡失稳原因分析

2.1不利环境因素

在基坑边坡支护中，由于环境的恶劣影响，引起了边坡支护的稳定性。例如，强降雨会在一定程度上影响基坑的稳定性。在某地下室工程中，基坑开挖后的支护高度为16 m，采用桩锚法进行支护，坡顶采用市政道路和居民住宅。在施工中，由于开挖土量较大，导致坑顶土层较厚，施工中受强降雨的影响，在降雨至第3天，坡顶部分土体发生了较大的变形，经过技术人员的勘察，确定这一区域的边坡随时都有崩塌的危险。在此工程中，由于连续几天的降雨，加上坡顶的厚度，使得坡顶裂缝的形成，使坡面出现裂缝，从而使边坡发生崩塌。除了降雨，地震、台风等不利的自然条件也会对基坑边坡产生非设计的外力，从而使边坡在某种程度上发生不稳定。另外，许多基坑工程工地的土壤比较松软，渗透性比较好，土壤比较软，渗透率比较高，土壤的应力承载能力也比较弱，而且这种土壤的含水率一般比较高，在水的作用下，它们的承载力和抗剪性能会进一步降低，从而使边坡的稳定性降低，从而增大滑坡的危险。

2.2准备不足及施工设计因素

在此基础上，工程的前期准备和设计将直接影响到边坡的支护质量。为了保证边坡支护的合理性，在前期的前期工作中，需要进行实地勘察，以确定边坡支护的合理，而勘察工作是确定边坡支护参数的重要依据，只有全面掌握该地区的主要地质资料，才能保证其合理的支护方案。另外，由于在设计阶段没有充分考虑引起边坡稳定性的各种因素，从而造成了以后发生此类事故。许多工程设计者不注重前期勘察所获得的工程地质参数，根据自己的经验，在没有充分了解有关资料的情况下，根据自己的经验进行支护，不但会造成相应的支护方案不能充分考虑，还会在施工中由于各种原因造成边坡失稳。

2.3施工管理因素

基坑开挖过程中，施工管理不善是引起边坡稳定性的一个主要原因。边坡失稳事故的发生，主要是因为施工人员在不完善的施工管理和操作中，对边坡稳定性产生了不良影响，导致边坡稳定性不断降低，最后导致边坡稳定性恶化。某民房项目在边坡治理施工中，发生了一起边坡塌方，该边坡南长47米，东西向长75米，斜坡断面80度，4名施工工人在边坡上进行边坡支护相关作业，而当施工人员及相应设备通过脚手架到达作业区域后，在脚手架架设的孔位上方突然出现了边坡开裂坍塌的情况。这起事故造成4名工人被掩埋，3人被救出，1人死亡。事后分析，造成此次事故的主要原因是施工现场管理上的疏忽，施工单位没有按当日的施工管理规定，对边坡稳定性进行检查，结果发现，斜坡断面角度偏大，接近临界点，并且没有对坡顶进行适当的封堵，在降雨过程中就会发生降雨。同时，当4位工人没有按既定的施工进度进行施工时，由于没有及时制止，造成了这次事故。

3.岩土工程基坑边坡加固处理技术

3.1抗滑桩预加固技术

抗滑桩加固是一种常用的边坡加固技术。采用这种方法加固边坡，可以有效地控制边坡区内产生的不利位移。同时，这种工艺可以有效地避免由于各种不利因素而引起的基坑塑性变形。某基坑边坡按设计方案进行了计算，其边坡高程为14。4米。在土方开挖过程中，施工人员发现，在施工过程中，基坑的混凝土斜坡上产生了裂纹，并且裂缝的长度和宽度都在不断增大，为了防止边坡稳定性进一步恶化，建议采用抗滑桩预应力加固技术。该工程采用以下方法：首先，将已发生滑移松动的土壤清理干净，采用钢筋砼喷射护坡形式对该地区边坡进行加固，采用12 cm厚、8 mm、间隔150 mm的钢筋网作为护坡框架。在施工期间，进一步降低了坡顶的承载力，并清除了与坡顶对应的工程垃圾。在坡底设置反压层，并按坡面滑移和高度参数设定为3 m。在斜坡上安装了钢管桩和钢筋锚杆，并根据边坡的高度和土体的滑移情况，采用630钢管作为抗滑桩，采用32 mm的钢筋锚杆和1 m长度的钢筋锚杆进行加固。通过对斜坡整体体系的强化，采取了槽钢横梁和钢垫板的形式，钢垫层厚度为20 mm，并选用2-200型槽钢作为横梁。

3.2防渗覆膜加固

在边坡稳定状况基本稳定的情况下，采用防渗薄膜作为边坡加固技术的一种主要方法， HDPE防渗膜可以有效地阻止降雨后土壤渗水，造成其自身重量增大，同时也会引起滑移面的机械参数发生变化，所以采用防渗膜进行边坡加固是一种行之有效的方法。本工程的总体施工程序为：①选用1 mm厚的特制防渗膜，对裸露的松软土壤进行彻底的覆盖，并在涂上防渗膜前应彻底检查坡面，清除各类锋利的杂物，防止刺穿防渗膜。采用自上而下的铺装顺序；②采用沟槽锚固方法将防渗膜固定，孔口宽度大于60 cm，槽深大于50 cm，在进行锚固后，检测每一层防渗膜的固定效果。在施工时，应保证薄膜和薄膜的搭接宽度大于100 mm。在铺好后，在每一条锚固槽中进行浇筑。HDPE防渗膜边坡的加护技术相对来说比较简单，施工难度也比较低，并且对某些总体规模不大的露天边坡也有很好的加固效果。此外，在固定期间所设置的沟槽，在浇筑完混凝土后，还可以对其进行一定的加固。

3.3填石层、砂砾层加固

在岩土工程施工中，由于存在着大量的砂砾，应力承载能力比较弱，很容易发生滑移，所以必须进行相应的加固。在填石层的情况下，采用直接开挖和更换其它土体的方法，对于厚度较低的填石层，采用钻孔注浆法进行补强。对于砂砾地层，其加固方法是以钻孔灌注为主，通常情况下，要有效地控制砂砾层中的灰浆比重，通常采用1:1~1.15的比例；

3.4边坡基坑排水

边坡排水是一种适合于高水位和高渗透率的基坑边坡加固技术。一些岩土工程在基坑开挖时，由于地下水位比基坑底部高，会产生地下水渗入，造成边坡不稳定，所以采取的加固方法是以基坑降水为主。基坑降水有多种类型，主要有各类井下降水和沟槽排水。不同的井点降水模式和土层的渗透率和可能下降的深度都不一样。较常用的单层轻井点，其土体渗透率在0.1~50 m/d之间，可以减小4~6 m的水平面，而深井点的渗透率为10~250 m/d，可降低的深度>15 m。而井点的数目，则要依据基坑的涌水量和设计的单井排水量来确定，所需的井点数为1。以轻型井点降水为例，在选取轻井点时，要考虑到井点的宽度和降水的深度，合理地布置单井点、双排井点或环形井点。

结束语：

综上所述，本文对影响岩土工程边坡稳定性的因素和具体的加固处理方法进行了详尽的论述，并对其对应的特征进行了界定。在岩土工程中，稳定是保证工程顺利进行的关键。

参考文献：
[1] 陈洁. 岩土工程施工中基坑边坡失稳及加固处理技术分析[J].  2021.

[2] 杨鹰飞. 岩土工程施工中基坑边坡失稳及加固处理研究[J].  2021.